“蛟龍”號十潛深淵區探尋哪些科學奧秘？

新華社“向陽紅09”船5月21日電題：“蛟龍”號十潛深淵區探尋哪些科學奧秘？

新華社記者 劉詩平

搭載“蛟龍”號載人潛水器和科考人員的“向陽紅09”科考船將于22日抵達馬里亞納海溝作業區，正式開展中國大洋38航次第三航段科學調查。未來20天內，“蛟龍”號預計在馬里亞納海溝和雅浦海溝深淵區進行10次大深度下潛。

位于6000米水深以下極端生態環境的深淵區，是目前探索最少的海底世界。“蛟龍”號此次在深淵區將探尋哪些科學奧秘？中國科學家將向哪些科學目標挺進？新華社記者21日就以上問題采訪了本航段兩位首席科學家——彭曉彤和陳新華。

探究海洋最深處發生的生命過程與生命演化

“深淵環境以壓力大、溫度低、無光黑暗、構造活躍、地震密集、生命奇特為特點，代表了地球上非常獨特的海洋極端環境。”本航段首席科學家、中國科學院深海科學與工程研究所研究員彭曉彤說，近年來，隨著深淵探測技術瓶頸被逐步突破，深淵科學正在成為國際地球科學、尤其是海洋科學中蘊含重大突破的最新前沿領域。

中國科學院設立的“海斗深淵前沿科技問題研究與攻關”先導專項，科學目標便是在馬里亞納海溝“挑戰者深淵”開展深淵科考，并結合室內深淵環境模擬試驗，重點開展深淵生物、環境和地質等綜合性學科領域的前瞻性科學研究，探討深淵生命、地質、環境之間的協同演化關系。

彭曉彤說，本航段將利用“蛟龍”號大深度、定點作業的優勢，在馬里亞納海溝“挑戰者深淵”下潛，采集高質量的深淵微生物、底棲動物、沉積物、巖石、海水和氣體樣品，獲取高清視頻資料和多參數環境數據，同時回收一套去年布設的6000米級氣密性取樣器。

據介紹，在去年進行的中國大洋37航次科考中，彭曉彤所在的科研團隊已經利用“蛟龍”號在馬里亞納海溝進行了9次下潛，本航段將繼續依靠“蛟龍”號完成以下目標：獲取馬里亞納海溝“挑戰者深淵”底層水體基本環境特征和了解底層水體中氣體分布規律；獲取馬里亞納海溝南坡和北坡6000米級海底區域基本地質地球化學特征，認識深淵底部沉積物質來源和地質活動規律；獲取馬里亞納海溝底部微生物與大生物群落結構的空間演替規律，認識深淵底部生命演化與環境適應機制。

5潛雅浦海溝完成3大調查任務

全球最深的海溝，多分布在西太平洋地區，馬里亞納海溝和雅浦海溝是其中的兩條。前者最深處超過1.1萬米，是世界最深的地方；后者北端與馬里亞納海溝相接，最深點也達到了8527米。

陳新華說，雅浦海溝深淵區有著極端高壓、低溫、無光照及相對封閉的生態特征，生存著大量特有物種，同時保存著一些“活化石”物種，是研究生命演化的天然實驗室。

“我們的科研目標，是利用‘蛟龍’號查明雅浦海溝特定區段不同水深帶生物群落的組成、分布和差異，揭示超深淵生物極端環境適應性和不同的空間分布機制。同時，明確碳、氮、磷等關鍵元素和海底甲烷等氣體釋放對雅浦海溝微生物群落分布及能量供給的影響。此外，獲取一批超深淵生物特殊功能分子，挖掘其應用潛力。”陳新華說。

據介紹，本航段“蛟龍”號將在雅浦海溝作業區進行5次下潛，完成3大調查任務：

——雅浦海溝海底環境調查。利用“蛟龍”號在雅浦海溝南部兩側溝壁，開展近底觀察和多參數環境測量，了解海溝兩側的微地形地貌和斷層等地質現象，采集海溝兩側不同水深區的巖石、沉積物等樣品，為研究雅浦海溝沉積環境和地質演化提供樣品。

——雅浦海溝不同水深段巨型底棲生物多樣性和成帶分布調查。利用“蛟龍”號在雅浦海溝南部兩側溝壁進行近底觀察，拍攝高清視頻和照片，采集生物樣品，為巨型底棲生物多樣性及空間分布研究提供樣品和資料，同時為其共生微生物研究奠定基礎。

——采集高質量的微生物、沉積物和海水樣品，為研究深淵生物極端環境適應性及其對關鍵生源要素和海底化學環境的響應機制提供樣品。

（小標題）“蛟龍”號潛深淵助力科研突破

“超深淵蘊藏著豐富的珍稀物種和基因資源，也是目前探索最少的海洋極端環境。”陳新華說，從超深淵生態系統中可以發現新物種、新基因，它們在生物醫藥、綠色工業和農業中具有潛在的應用價值。

在雅浦海溝和馬里亞納海溝展開的深淵區前沿科學調查研究，都是利用了“蛟龍”號大深度作業的技術優勢。陳新華所在的科研團隊在去年進行的中國大洋37航次科考中，已經利用“蛟龍”號在雅浦海溝進行過5次大深度下潛。

彭曉彤說，目前，國際上能夠進入深淵作業的載人潛水器，僅有6500米深度的日本Shinkai6500載人潛水器和我國7000米級“蛟龍”號載人潛水器。

“‘蛟龍’號擁有的下潛深度優勢和定點作業能力，為我國在這一深海科學前沿領域進行開創性工作創造了條件。”彭曉彤說。